一種漏斗式砂箱卸載裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋼結構建筑技術領域，具體涉及一種漏斗式砂箱卸載裝置及方法。
【背景技術】
[0002]在鋼結構主體結構安裝形成空間穩定體系并完成所有焊接及連接工作后，往往需要對臨時支撐架進行卸載。
[0003]目前，對鋼結構支撐架進行卸載的方式有千斤頂卸載、剛性支撐直接切割法卸載和砂箱卸載三種。砂箱卸載作為一種較為傳統的卸載方式，較多的應用于橋梁工程，在鋼結構工程中采用的較少，主要原因有以下幾方面:一、傳統砂箱制作往往比較粗糙，內筒和外筒之間的縫隙較大，防水效果較差，很容易造成砂子受潮結塊，從而無法自由排出；二、傳統砂箱的側壁通常開設有兩個或四個出砂口，以保證砂箱內砂子的對稱排出，過多的出砂口大大增加了現場控制的難度;三、傳統砂箱高度低、有效卸載行程小，很難滿足鋼結構實際的卸載需求；四、當結構卸載位置存在較大水平位移時，傳統砂箱容易造成內外筒的卡筒，從而影響正常的卸載作業。
[0004]針對上述技術問題，本申請人提供一種漏斗式砂箱卸載裝置及方法，本案由此產生。
【發明內容】
[0005]基于傳統砂箱卸載技術所存在的問題，本發明提供了一種漏斗式砂箱卸載裝置及方法，可以很好地應用于鋼結構工程中支承系統的卸載，具有有效卸載行程大、可釋放水平位移、防水效果好、操作便利等優點。
[0006]為實現上述目的，本發明具體提供的技術方案為:一種漏斗式砂箱卸載裝置，包括:水平位移釋放部件、內筒、外筒、干砂、插板式排砂閥和臨時連桿；
所述水平位移釋放部件由上支承板、不銹鋼板、滑板及固定螺栓組成，其中不銹鋼板與上支承板的下表面、滑板與內筒頂板的凹槽分別通過膠水固定;在上支承板和不銹鋼板上開設有圓孔，通過固定螺栓將其固定于內筒頂板上;所述水平位移釋放部件通過滑板與不銹鋼板之間的滑動釋放卸載過程中的水平位移；
所述內筒和外筒均為無縫圓管，內、外筒之間的表面通過機加工緊密配合；
所述內筒一端設有水平位移釋放部件的支承板，另一端伸入外筒內；所述內筒的頂板上表面開設有固定滑板的凹槽；
所述外筒上端為內筒的內伸口，底部設有帶檢修孔的下底座板，在外筒內部設有底部帶出砂口的漏斗狀導砂槽，通過出砂口下方的插板式排砂閥將所述外筒內填充的干砂排出；
所述外筒內填充有支承所述內筒的干砂，通過插板式排砂閥控制干砂的流速和體積，從而控制內筒下沉的位移量;所述干砂為固定級配的干燥精制石英砂；
所述插板式排砂閥由滑槽、插板、旋轉螺栓、手柄和限位螺母組成，滑槽固定于漏斗底部，可供插板自由的前進和后退;插板端部連接有開設內螺紋的方板;旋轉螺栓一端插入插板端部方板的螺紋內，另一端支承于外筒側壁的圓孔內，并與手柄相連;兩顆限位螺母固定于旋轉螺栓靠外筒內側處，通過自鎖可以限制旋轉螺栓向外側的移動;通過旋轉手柄，可以調整插板在滑槽內的位置，從而改變排砂口的大小以控制排砂流量與體積；
所述臨時連桿的上端連接與內筒耳板之間的螺母，下端通過對螺母施加預緊力，使組裝后的內筒、外筒及干砂形成一個整體。
[0007]進一步，所述內筒頂板下表面的邊沿處設置有一圈滴水線。
[0008]進一步，所述內筒內部設置有十字加勁板，所述十字加勁板上端與內筒頂板焊接，下端與內筒下封板刨平頂緊。
[0009]進一步，所述外筒的側壁開設有備用口，當干砂出現受潮無法自動排出時使用;所述外筒的側壁開設有觀察口。
[0010]進一步，所述外筒內的漏斗下部設有十字加勁板，所述十字加勁板上部與漏斗焊接，下部與外筒底板刨平頂緊。
[0011 ]進一步，所述滑槽的外側設置有刻度線，所述外筒側壁的觀察口旁邊設置有指針和不銹鋼尺。
[0012]進一步，所述漏斗式外筒的底板中心設置有直徑80mm的檢修孔。
[0013]進一步，所述水平位移釋放部件上表面的螺栓縫隙、上支承板與內筒頂板之間的縫隙及內、外筒之間的交界處采用玻璃膠密封。
[0014]—種漏斗式砂箱卸載方法:支承鋼構件的臨時支撐架進行卸載;水平釋放部件中的四顆螺栓在卸載開始前需擰除，鋼構件在卸載過程中的水平位移通過不銹鋼板與滑板之間的滑動來有效地釋放;具體包括如下步驟:
步驟一，在所述砂箱裝置固定于臨時支撐架頂部轉換平臺后，在內筒耳板處設置四個方向的臨時撐桿，保證砂箱裝置平面外的穩定性;在卸載開始前，臨時撐桿需被及時拆除；步驟二，將所述砂箱裝置設置在臨時支撐架頂部與鋼構件之間，水平位移釋放部件的上支承板通過十字立板與鋼構件頂緊，砂箱上底座板通過馬口板與臨時支撐架的頂部轉換平臺連接固定；
步驟三，根據預定卸載釋放量，通過所述砂箱卸載裝置中的插板式排砂閥控制排砂量，從而控制內筒及砂箱所支承鋼構件的下沉位移量;完成一級預定卸載量時，立即關閉排砂閥，停留約二小時，接著開始下一級卸載;在卸載過程中，通過鋼尺和指針的讀數，可以即時的得到實際的卸載量；
重復上述操作，直至水平釋放裝置中的不銹鋼板與滑板脫離，即完成對臨時支撐架的卸載。
[0015]—種漏斗式砂箱卸載方法進一步設置，通過轉動手柄帶動螺栓的旋轉，從而實現插板的前進和后退，進而控制出砂口的大小，控制砂箱裝置內干砂的排出流量與體積，從而控制砂箱內筒及其上支承鋼構件的下沉位移量。
[0016]綜上所述，本發明的砂箱裝置用在鋼結構臨時支承系統卸載時，具有下述優點:
一、承載力大:砂箱抗壓承載力是同體積千斤頂的3?4倍；
二、操作便利:插板式閥門的操作簡單，卸載過程中只需觀察指針在鋼卷尺上的讀數即可得到實際的卸載量，操作和數據讀取直觀，只需對現場人員進行短時間的培訓即可掌握操作的要點；
三、可釋放水平位移:砂箱頂部的水平位移釋放部件可以方便的實現卸載過程中，卸載位置處存在的水平位移，避免了砂箱裝置的側向失穩及下步支撐體系的偏心作用；
四、防水效果好:防水處理措施實施方便、考慮全面，可以有效地保證砂子的干燥、密封，確保卸載作業的順利進行；
五、加工制作成本低:所用材料常規，采購方便，加工制作工藝簡單，可實現批量化生產，成本相對較低。
【附圖說明】
[0017]圖1為漏斗式砂箱裝置的結構示意圖；
圖2為漏斗式砂箱裝置的剖面結構示意圖；
圖3為漏斗式砂箱裝置的水平釋放部件的剖面結構示意圖；
圖4為漏斗式砂箱裝置的外筒的剖面結構示意圖；
圖5為漏斗式砂箱裝置的排砂閥的剖面結構示意圖；
圖6為漏斗式砂箱裝置的防水防潮處理示意圖；
圖7?9為砂箱卸載方法各步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0019]本發明提供了一種漏斗式砂箱卸載裝置，可以很好地應用于鋼結構工程中支撐架的卸載，如圖1?2所示，該砂箱裝置主要包括:
水平位移釋放部件1、內筒2、外筒3、干砂13、插板式排砂閥4和臨時連桿5;
所述的水平位移釋放部件I固定于內筒頂板6上;所述內筒2和外筒3均采用無縫圓管，外筒3與及內2筒接觸面通過機加工緊密配合，兩者之間的縫隙控制在Imm?2_;所述內筒頂板6的邊緣處設置有一圈滴水線11;外筒2設置有漏斗狀導砂槽8、觀察口 9、插板式排砂閥4、加強環板7和下底座板10。所述臨時連桿5的上端連接與內筒6耳板之間的螺母，下端通過對螺母施加預緊力，使組裝后的內筒2、外筒3及干砂13形成一個整體。
[0020]如圖2所示，所述內筒頂板6的上表面開設有凹槽;所述內筒2的下端伸入外筒3內，為了增加內筒2的承載力，在內部設置有十字加勁板;所述的外筒3的筒內填充支承內筒2的干砂13，考慮出砂的速度和承載力，干砂13采用固定級配的精制石英砂;通過插板式排砂閥4能控制干砂13的排砂速度和體積，從而控制內筒2在插板式外筒3內下沉的位移量;所述外筒3的側壁開設有出砂備用口 12，當干砂13受潮無法正常排出時使用;所述插板式排砂閥4的下部設置有頂緊螺栓14，通過頂緊插板可實現出砂口的密封;在所述下底座板10的中心開設有檢修孔15。
[0021 ]如圖3所示，所述水平位移釋放部件I由上支承板17、不銹鋼板18、滑板19及固定螺栓20、螺母16組成，其中不銹鋼板18與上支承板17的下表面、滑板19與內筒頂板5的凹槽分別通過膠水固定;在上支承板17和不銹鋼板18開設有圓孔，螺母16在組裝前需提前固定于內筒頂板15下表面;整個部件通過固定螺栓15固定于內筒頂板5上;所述水平釋放部件I通過不銹鋼板18與滑板19之間的滑動來釋放卸載過程中的水平位移。
[0022]如圖4所示，所述外筒3的上端為內筒2的內伸口，內部的漏斗狀導砂槽8為四面錐體，在椎體底部設置帶出砂口 21的封板;所述漏斗狀導砂